Stabilization of metal nanoparticles in MWW zeolite for catalytic applications

• Název práce v češtině: Stabilizace kovových nanočástic v zeolitu MWW pro katalytické aplikace
• Název v anglickém jazyce: Stabilization of metal nanoparticles in MWW zeolite for catalytic applications
• Klíčová slova: zeolity; kovové nanočástice; heterogenní katalyzátory; design materiálů
• Klíčová slova anglicky: zeolite; metal nanoparticles; heterogeneous catalysts; material design
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra fyzikální a makromol. chemie (31-260)
• Vedoucí / školitel: doc. Mariya Shamzhy, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 17.08.2020
• Datum zadání: 15.09.2020
• Datum odevzdání elektronické podoby: 21.06.2021
• Datum proběhlé obhajoby: 12.07.2021
• Oponenti: prof. Ing. Mlan Hronec, DrSc.
• Konzultanti: prof. Ing. Jiří Čejka, DrSc.

Předběžná náplň práce

Významné úspěchy v syntéze nanomateriálů umožnily stabilizaci kovových nanočástic uvnitř kanálů a klecí zeolitů.

Regulace velikosti kovových nanočástic a acidobazických charakteristik zeolitového nosiče má zásadní význam pro design aktivních a stabilních multifunkčních katalyzátorů.

Tato práce se zaměřuje na řešení vztahů mezi podmínkami syntézy a vlastnostmi nanesených kovových katalyzátorů na bázi zeolitu MWW. Katalyzátory s různým chemickým složením (poměr Si/Al, typ kovu) budou syntetizovány tradiční iontovou výměnou a impregnace nebo enkapsulací kovů při 2D-3D transformaci zeolitu. Strukturní vlastnosti materiálů budou charakterizovány pomocí rentgenové difrakce, sorpce dusíku, elektronové mikroskopie. K hodnocení kyselých a kovových aktivních center bude použita IČ spektroskopie adsorbovaných molekul.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Recent advances in the synthesis of nanomaterials have enabled stabilization of metal species inside the channels and cages of zeolites.
Controlling size of metal nanoparticles and acidobasic characteristics of zeolite support is of primary importance for designing active and stable multi-site catalysts.
This work aims at addressing synthesis-property relationships for bifunctional metal-supported MWW zeolite catalysts toward volarization of biomas-derived platform molecules. The catalysts with different chemical compositions (e.g., Si/Al ratios, metal nature) will be synthesized via traditional ion exchange and impregnation approaches or metal encapsulation during 2D-to-3D zeolite transformation. Structural properties of the materials will be characterized using X-ray diffraction, nitrogen sorption, electron microscopy. FTIR spectroscopy of adsorbed probe molecules will be used to evaluate acidic and metal active sites.